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3nm竞赛将从iPhone 15系列A17芯片开始 – 通信终端

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据businesskorea报道，3nm预计将在未来十年给半导体市场带来巨大变化。随着3nm芯片为包括智能手机在内的主要信息设备提供支持，新的时代将到来。因此，台积电、三星电子等主要代工服务提供商、无晶圆厂公司和信息技术（IT）厂商之间已开始布局针对3nm制程的合作或竞争。

彭博社报道称，苹果已经开始测试一款功能强大的新型芯片M3 Max。M3 Max将搭载于今年10月份推出的新款MacBook Pro机型中。

自2020年推出自己的Apple Silicon芯片以来，苹果一直在其所有智能手机和电脑中使用自己的芯片。虽然苹果设计了该芯片，但所有生产都是通过台积电工艺完成的。生产工艺越精细，效率越高，可以生产出性能越强的半导体。当芯片制造商开始采用3nm工艺时，半导体的性能和效率将大幅提升。三星表示，与5nm芯片相比，其3nm芯片的性能提高23%，功耗降低45%。

将于今年9月发布的iPhone 15系列将采用台积电3nm工艺制造的A17仿生芯片。这将标志着3nm工艺制造的半导体首次应用于消费产品。一般来说，移动应用处理器（AP）优先通过最先进的工艺制造。

“至少到2030年，3nm工艺将成为代工企业的主流工艺。”一位半导体业内人士表示。“如果芯片制造商在这场竞赛中失败，未来就很难东山再起。”芯片制造商必须在达到2nm工艺之前，在3nm工艺游戏中取得决定性的胜利，因为2nm技术被认为是微制造工艺的物理极限。

这些3nm芯片预计将于今年下半年开始量产推出，它们将从移动AP开始，然后是高性能计算（HPC）芯片、人工智能（AI）芯片和汽车半导体。其市场规模预计将呈爆炸式增长。3nm代工市场2022年估值为12亿美元，预计到2026年将增长20倍以上，达到242亿美元。

台积电和三星之间的竞争也愈演愈烈。苹果几乎垄断了台积电3nm工艺产能。三星代工厂正在竭尽全力吸引英伟达和高通等主要无晶圆厂公司。三星在2022年成为全球第一家量产3nm芯片的公司，但其主要重点仍然是4nm芯片。英特尔表示将于2024年开始使用3nm工艺制造芯片。

三星通过引入全环绕栅极晶体管（GAA）方法，在3nm工艺中领先台积电一步。另一方面，台积电仍在使用3nm的鳍式场效应晶体管（FinFET）工艺，计划从2025年开始将GAA工艺应用于2nm芯片。

对于三星来说，3nm工艺是其代工部门追赶台积电的机会。三星系统LSI部门正在寻求通过3nm工艺来挽回颓势。据报道，三星正在研发Exynos 2500，这是三星首款采用3nm工艺的移动AP，目标是在2024年底开始量产。如果三星自家设计的3nm Exynos芯片表现良好，各大无晶圆厂厂商可能会将目光重新转向三星。

台积电将从明年开始推出升级版的3nm工艺来留住客户。据报道，与通过现有工艺制造的芯片相比，它将专注于以相对较低的成本提供更高的性能。

产量竞争也确实很重要。台积电表示，2022年3nm良率在80%范围内。业内人士估计台积电3nm良率在60%到80%之间。三星电子最近也实现了60%的良率，据说其工艺正在趋于稳定。

韩国汉阳大学融合与电子工程系教授Park Jae-keun表示：“与良率一样重要的是实际生产的3 芯片的性能。”“三星在应用GAA工艺时面临更多问题，但从长远来看必须保持毅力。”

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